DE1184020B

DE1184020B - Gas discharge tubes

Info

Publication number: DE1184020B
Application number: DEM56629A
Authority: DE
Inventors: Basil Offor Baker; Robert Joseph Wheldon
Original assignee: MO Valve Co Ltd
Current assignee: MO Valve Co Ltd
Priority date: 1962-04-30
Filing date: 1963-04-26
Publication date: 1964-12-23

Description

Gasentladungsröhre Diese Erfindung betrifft eine Gasentladungsröhre mit geheizter Kathode, deren zylinderförmiger Heizkörper zumindest teilweise von einer koaxial angeordneten, gleichfalls im wesentlichen zylindrischen Metallhülle umschlossen ist, die als Kathode geschaltet und mit nach innen in Richtung auf den Heizkörper vorstehenden, den Heizkörper jedoch nicht berührenden, radial verlaufenden Rippen versehen ist, deren Oberflächen mit Aktivierungsmaterial versehen sind und als großflächige, Elektronen emittierende Kathodenfläche dienen.Gas Discharge Tube This invention relates to a gas discharge tube with heated cathode, the cylindrical heating element at least partially from a coaxially arranged, likewise essentially cylindrical metal shell is enclosed, which is connected as a cathode and with inwards towards the Radiator protruding, but not touching the radiator, extending radially Ribs are provided, the surfaces of which are provided with activation material and serve as a large, electron-emitting cathode surface.

Röhren dieser Art sind bekannt, bei denen der Heizkörper nicht selbst aktiviert ist und beim Betrieb keine beträchtliche Menge an Elektronen emittiert. Die Anordnung ist so.-getroffen, daß die radialen Rippen der Metallhülle 'Elektronen nach einem thermionischen Vorgang im Betrieb emittieren.Tubes of this type are known in which the radiator is not itself is activated and does not emit a significant amount of electrons when operating. The arrangement is so.-made that the radial ribs of the metal shell 'electrons emit after a thermionic process in operation.

Bei solchen bekannten Röhren muß eine große Wärmemenge dem Heizkörper im Betrieb zugeführt ,werden, um die radialen Rippen, auf eine ausreichende Temperatur zu bringen, bei der sie thermionisch Elektronen emittieren, und der Betrieb der Kathode ist entsprechend leistungsfähig.In such known tubes, a large amount of heat must be given to the radiator fed during operation, to keep the radial ribs, at a sufficient temperature at which they thermionically emit electrons, and the operation of the The cathode is correspondingly powerful.

Mit der Konstruktion der vorliegenden Erfindung hat es sich als unnötig erwiesen, eine solche große Wärmemenge an die Kathode im Betrieb zu liefern, um einen äquivalenten Spitzenanodenstrom 'irr der Röhre zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Metallhülle ninschlosse ne Heizkörper als .thermionische;- aktivierte Kathode ausgebildet ist und die Rippen der Metallhülle durch Aufdampfen von Aktivierungsmaterial von der thermionischen Kathode während der Herstellung der Röhre zumindest über eine Fläche aktiviert sind, die doppelt so groß ist wie die ,aktivierte Oberfläche der thermiönischen Kathode, wobei die thermionische Kathode und die mit den Rippen- versehene Metallhülle elektrisch miteinander verbunden sind, so daß sowohl die thermionische Emission der geheizten Kathode als auch die Emission von den kälteren Rippenflächen der Metallhülle zum Gesamtanödenstrom der Röhre beitragen.The construction of the present invention has been found to be unnecessary proven to deliver such a large amount of heat to the cathode during operation to produce an equivalent peak anode current across the tube. The present Invention is characterized in that the ninschlosse of a metal shell ne heating element is designed as a .thermionische; - activated cathode and the ribs the metal shell by vapor deposition of activation material from the thermionic Cathode are activated at least over one area during the manufacture of the tube, which is twice as large as the activated surface of the thermal cathode, wherein the thermionic cathode and the metal shell provided with the ribs are electrical are interconnected so that both the thermionic emission of the heated Cathode as well as the emission from the colder rib surfaces of the metal shell to the Contribute to the total anodenal flow of the tube.

Vorzugsweise ist bei der Röhre nach der Erfindung die aktivierte Oberfläche der Rippen mindestens viermal so groß und vorzugsweise mindestens , zehnmal so groß wie die aktivierte Oberfläche der thermionischen Kathode.Preferably in the tube according to the invention is the activated surface of the ribs at least four times as large and preferably at least ten times as large like the activated surface of the thermionic cathode.

Darüber hinaus ist vorzugsweise die Röhre nach der Erfindung mit Wasserstoff. gefüllt.In addition, the tube according to the invention is preferably hydrogen. filled.

Weiterhin ist vorzugsweise in der Röhre nach der ; Erfindung die thermionische Kathode eine imprägnierte Kathode. Unter einer imprägnierten Kathode wird eine thermioniselie' Kathödt verstanden; bei der der Elektronen emittierende ° Abschnitt durch' einen Körper aus porösem; 'hitzebeständigem Metall gebildet wird, wobei in#,deü.Eoref des@'Metälls mindestens eine Erdalkalinetallverlüfrduiig verteilt ist., Mit dieser Anordnung wurde gei'unden, daß" Spitz.enanodenströme' ähnlich den vorher erzielten Strömen bei einer stark verringei en Heizleistung erreicht werden können; wobei der'größere Tefl der Emission der. Kathode von den aktivie?rten Oberflächen der radialen Rippen beigetragen wird, obwohl deren Teinperatur beträchtlich niedriger"äls die für eine normale thermionische Emission' erforderliche Temperatur ist.Furthermore, is preferably in the tube after the; Invention the thermionic Cathode an impregnated cathode. Under an impregnated cathode is a thermioniselie ' Kathödt understood; where the electron-emitting ° section through 'a Body made of porous; 'heat-resistant metal is formed, where in #, deü.Eoref des @ 'Metälls at least one Erdalkalinetallverlüfrduiig is distributed., With this Order was found to "achieve peak anode currents" similar to those previously achieved Currents can be achieved at a greatly reduced heating power; whereby der'larger Tefl the emission of the. Cathode from the activated surfaces of the radial ribs, although their temperature is considerably lower is the temperature required for normal thermionic emission.

"Es waren auch vorher Kathoden bekannt,' bei denen das mittlere Heizteil als `eine aktivierte thermionische Kathode entworfen "War. Bei diesen vorher bekannten Kathoden stehen jedoch im Gegensatz zu den Kathoden gemäß der vorliegenden Erfindung die aktivierten radialen Rippen der Metallhülle in direktem thermisch leitendem Kontakt mit dem mittleren Heizteil, und dementsprechend werden sie im Betrieb auf eine Temperatur erwärmt; die ähnlich der des mittleren Heizteiles ist, d: h: ausreichend hoch, damit eine thermiönische Emission an "den Rippen sattfinden kann; wobei dies wiederum eine Verschwendung an Heigeistung zur Folge hat. Eine Anordnung gemäß der Erfindung wird jetzt als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist F i g. 1 eine Teilschnittansicht, die teilweise weggebrochen gezeigt wird, eines Thyratrons, welches in der Lage ist, mit einem Anodenspitzenstrom von etwa 2500 Ampere zu arbeiten, und F i g. 2 eine Schnittdraufsicht des Thyratrons, wobei der Schnitt gemäß der Linie I1-11 der' F i g. 1 vorgenommen wurde."Cathodes were also known beforehand, 'where the central heating part Was designed as "an activated thermionic cathode". In those previously known However, cathodes are in contrast to the cathodes according to the present invention the activated radial ribs of the metal shell in direct thermally conductive Contact with the central heating part, and accordingly they are on during operation heated a temperature; which is similar to that of the central heating part, i.e. sufficient high, so that a thermal emission can take place at "the ribs; whereby this in turn results in a waste of effort. An arrangement according to the invention will now be made by way of example with reference to the drawings described. In the drawings, F i g. 1 is a partial sectional view, partially shown broken away, a thyratron, which is able to work with a Anode peak current of about 2500 amps to work, and F i g. 2 is a sectional plan view of the thyratron, the section along the line I1-11 of 'F i g. 1 made became.

Wie die Zeichnungen zeigen, besitzt das Thyratron ein Entladungsgefäß 1 aus Metall, das mit Deuterium bei einem Druck von 0,3 mm Quecksilbersäule gefüllt ist, wobei der Hauptkörper des Entladungsgefäßes 1 die Form eines kreisförmigen Zylinders mit einem Innendurchmesser von etwa 6 cm und einer Länge von etwa 10 cm aufweist. Das Elektrodensystem des Thyratrons ist in dem Hauptkörper des Entladungsgefäßes 1 untergebracht und enthält eine Anode 2, eine Steuerelektrode 3 und eine thermionische Kathode 4.As the drawings show, the thyratron has a discharge vessel 1 made of metal that is filled with deuterium at a pressure of 0.3 mm of mercury is, wherein the main body of the discharge vessel 1 is in the shape of a circular Cylinder with an inner diameter of about 6 cm and a length of about 10 cm having. The electrode system of the thyratron is in the main body of the discharge vessel 1 housed and includes an anode 2, a control electrode 3 and a thermionic Cathode 4.

Die Anode 2 hat die Form einer Metallscheibe von 5 cm Durchmesser, die nahe dem einen Ende des Hauptkörpers des Entladungsgefäßes 1 angeordnet ist, wobei ihre Hauptflächen senkrecht zur Achse des Entladungsgefäßes 1 stehen. Ein elektrischer Kontakt für die Anode 2 ist in Form eines Metallstabes 5 vorgesehen, dessen eines Ende an einem Mittelbereich der Anode 2 befestigt ist, wobei sich der Stab 5 durch .ein Verschlußteil 6 erstreckt, welches dazu dient, das entsprechende Ende des Enladungsgefäßes 1 abzuschließen. Das Verschlußteil 6 enthält eine elektrisch isolierende Stütze 7, die dazu dient, die Anode 2 elektrisch gegen das Entladungsgefäß 1 zu isolieren.The anode 2 has the shape of a metal disk with a diameter of 5 cm, which is arranged near one end of the main body of the discharge vessel 1, its main surfaces being perpendicular to the axis of the discharge vessel 1. An electrical contact for the anode 2 is provided in the form of a metal rod 5, one end of which is attached to a central region of the anode 2, the rod 5 extending through a closure part 6 which serves to close the corresponding end of the discharge vessel 1 . The closure part 6 contains an electrically insulating support 7 which serves to electrically isolate the anode 2 from the discharge vessel 1 .

Die Steuerelektrode 3 enthält drei Metallscheiben 8, 9 und 10, deren Hauptflächen senkrecht zur Achse des Entladungsgefäßes 1 stehen, wobei die Umfangsflächen der Scheiben 8, 9 und 10 an der Wand des Hauptkörpers des Entladungsgefäßes 1 befestigt sind und die Hauptflächen derMittelscheibe 9entsprechend mit den benachbarten Hauptflächen der anderen Scheiben 8 und 10 in Berührung liegen. Ein Paar gekrümmter Schlitze 11 ist symmetrisch in jeder der Scheiben 8, 9 und 10 ausgebildet; wobei die Schlitze 11 in der Mittelscheibe 9 breiter als die anderen Schlitze 11 sind und die Schlitze 11 in der Scheibe 8, die am nächsten zur Anode 2 angeordnet ist, näher zur Mitte des Entladungsgefäßes 1 als die Schlitze 11 in der Scheibe 10 angeordnet sind. Zweck der Schlitze 11 ist es, einer Entladung, die zwischen der Kathode 4 und der Anode beim Betrieb der Röhre auftritt, zu ermöglichen, durch die Steuerelektrode 3 hindurchzufließen. Eine Stauscheibe 12 von 3,7 cm Durchmesser ist auf der Seite der Steuerelektrode 3 angeordnet, die von der Anode 2 entfernt liegt, und ist mit der Scheibe 10 mit Hilfe einer elektrisch isolierenden Stütze 13 befestigt, wobei die Hauptflächen der Stauscheibe 12 anordnungsgemäß senkrecht zur Achse des Entladungsgefäßes 1 liegen.The control electrode 3 contains three metal disks 8, 9 and 10, the main surfaces of which are perpendicular to the axis of the discharge vessel 1, the peripheral surfaces of the disks 8, 9 and 10 being fastened to the wall of the main body of the discharge vessel 1 and the main surfaces of the center disk 9 corresponding to the neighboring ones Major surfaces of the other disks 8 and 10 are in contact. A pair of curved slots 11 are symmetrically formed in each of the disks 8, 9 and 10 ; wherein the slots 11 in the central disk 9 are wider than the other slots 11 and the slots 11 in the disk 8, which is arranged closest to the anode 2, are arranged closer to the center of the discharge vessel 1 than the slots 11 in the disk 10. The purpose of the slots 11 is to allow a discharge which occurs between the cathode 4 and the anode during operation of the tube to flow through the control electrode 3. A baffle plate 12 of 3.7 cm in diameter is arranged on the side of the control electrode 3 which is remote from the anode 2 and is attached to the disc 10 by means of an electrically insulating support 13, the main surfaces of the baffle plate 12 being arranged perpendicular to the Axis of the discharge vessel 1 lie.

Die thermionische Kathode 4 besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Heizkörper 14 aus porösem Wolfram, das mit Erdalkalimetallverbindungen imprägniert ist, wobei das obere Ende (in bezug auf F i g. 1) des Heizkörpers 14 geschlossen ist und der Heizkörper 14 einen Außendurchmesser von 1,2 cm und eine Länge von 1,3 cm aufweist. Der Heizkörper 14 ist koaxial in dem Hauptkörper des Entladungsgefäßes 1 angeordnet, wobei sein oberes Ende im Abstand von 2,5 cm von der Stauscheibe entfernt und dieser gegenüberliegt. Eine Heizwicklung 15 ist in dem Heizkörper 14 eingeschlossen, wobei das eine Ende der Heizwicklung 15 in dem oberen Ende des Heizkörpers 14 befestigt ist. Das andre Ende der Heizwicklung 15 ist durch eine Metallhülse 16 abgedichtet, welche wiederum durch eine elektrisch isolierende Scheibe 17 abgedichtet ist. Die Scheibe 17 ist an dem unteren Ende des Heizkörpers 14 mit Hilfe einer mit einer Öffnung versehenen Metallkappe 18 befestigt. Die gesamte Elektronen emittierende Oberflächenfläche der thermionischen Kathode 4 beträgt etwa 6 cm2; der größere Teil davon wird durch die gekrümmte emittierende Oberfläche des Heizkörpers 14 gebildet, die eine Fläche von etwa 5 cm2 hat.The thermionic cathode 4 consists essentially of a cylindrical heating element 14 made of porous tungsten which is impregnated with alkaline earth metal compounds, the upper end (with respect to FIG. 1) of the heating element 14 being closed and the heating element 14 having an outer diameter of 1, 2 cm and a length of 1.3 cm. The heating element 14 is arranged coaxially in the main body of the discharge vessel 1, its upper end being at a distance of 2.5 cm from the baffle plate and facing it. A heating coil 15 is enclosed in the heating body 14 , one end of the heating coil 15 being fixed in the upper end of the heating body 14. The other end of the heating winding 15 is sealed by a metal sleeve 16, which in turn is sealed by an electrically insulating disk 17. The disk 17 is attached to the lower end of the heater 14 by means of a metal cap 18 provided with an opening. The total electron-emitting surface area of the thermionic cathode 4 is approximately 6 cm 2; the greater part of it is formed by the curved emitting surface of the heating element 14, which has an area of approximately 5 cm 2.

Die thermionische Kathode 4 wird koaxial von einer Metallhülle 19 in Form eines kreisförmigen Molybdänzylinders umgeben, die einen Innendurchmesser von 5,3 cm, eine Wandstärke von 0,1 mm und eine Länge von 5,0 cm aufweist, wobei das eine Ende der Metallhülle 19 in Übereinstimmung mit dem Ende der thermionischen Kathode 4, welches näher der Anode 2 ist, liegt. Die Metallhülle 19 wird in der Stellung in dem Entladungsgefäß 1 mit Hilfe des Endes der Metallhülle 19 befestigt, das fern von der Anode 2 liegt und an einer keramischen Scheibe 20 befestigt ist, welche über dem unteren Ende des Hauptkörpers des Entladungsgefäßes 1 befestigt ist. Das obere Ende der Metallhülle 19 ist aus einem Stück mit dem breiteren Ende eines kegelstumpfförmigen Molybdänteiles 21 gebildet, dessen schmaleres Ende einen Durchmesser von 3 cm hat und in einer Ebene liegt, welche sich,im Abstand von 1,5 cm von dem oberen Ende der thermionischen Kathode 4 befindet. Die Metallhülle 19 dient als Wärmeschild für die thermionische Kathode 4, während das kegelförmige Teil 21 in Verbindung mit der Stauplatte 12 dazu dient, die Verdampfung des Elektronen emittierenden Materials von der thermionischen Kathode 4 auf die Steuerelektrode 3 während der Herstellung der Röhre und beim Betrieb der Röhre zu verringern. Die thermionische Kathode 4 wird in der Metallhülle 19 mit Hilfe zweier Metallarmkreuze 22 in der Stellung gehalten, die beide aus je drei Armen 23 bestehen, welche durch einen mit einer Öffnung versehenen Mittelabschnitt 24 miteinander verbunden sind, wobei die freien Enden der Arme 23 jedes Armkreuzes 22 an der Metallhülle 19 befestigt sind: Der Mittelabschnitt 24 des einen der Armkreuze 22 ist an dem oberen Ende der thermionischen Kathode 4 mit Hilfe einer Molybdänmutter 25 und einer Schraube 26 befestigt, während der Mittelabschnitt 24 des anderen Armkreuzes 22 an einem nach außen hervorstehenden, um den Umfang herum liegenden Flansch 27 befestigt ist, der aus einem Stück mit dem unteren Ende der thermionischen Kathode 3 geformt ist. Ersichtlich ist, daß die Armkreuze 22 auch dazu dienen, die Metallhülle 19 elektrisch mit der thermionischen Kathode 4 zu verbinden.The thermionic cathode 4 is coaxially surrounded by a metal shell 19 in the form of a circular molybdenum cylinder, which has an inner diameter of 5.3 cm, a wall thickness of 0.1 mm and a length of 5.0 cm, one end of the metal shell 19 in correspondence with the end of the thermionic cathode 4 which is closer to the anode 2. The metal shell 19 is fastened in position in the discharge vessel 1 by means of the end of the metal shell 19 which is remote from the anode 2 and is fastened to a ceramic disc 20 which is fastened over the lower end of the main body of the discharge vessel 1. The upper end of the metal shell 19 is formed in one piece with the wider end of a frustoconical molybdenum part 21, the narrower end of which has a diameter of 3 cm and lies in a plane which is at a distance of 1.5 cm from the upper end of the thermionic cathode 4 is located. The metal shell 19 serves as a heat shield for the thermionic cathode 4, while the conical part 21 in conjunction with the baffle plate 12 serves to prevent the evaporation of the electron-emitting material from the thermionic cathode 4 onto the control electrode 3 during the manufacture of the tube and during operation of the Reduce tube. The thermionic cathode 4 is held in the metal shell 19 by means of two metal cross arms 22, each consisting of three arms 23 which are connected to one another by a central section 24 provided with an opening, the free ends of the arms 23 of each cross arm 22 are fastened to the metal shell 19: the middle section 24 of one of the spiders 22 is fastened to the upper end of the thermionic cathode 4 by means of a molybdenum nut 25 and a screw 26, while the middle section 24 of the other spider 22 is attached to an outwardly protruding, around the circumferential flange 27, which is formed in one piece with the lower end of the thermionic cathode 3. It can be seen that the spiders 22 also serve to electrically connect the metal shell 19 to the thermionic cathode 4.

Eine Reihe von 24 Molybdänrippen 28 - je 0,1 mm dick - ist an der Metallhülle 19 befestigt und erstreckt sich von der Innenfläche dieser Metallhülle radial nach innen, wobei die Rippen 28 in gleichen Abständen voneinander um die Achse der Metallhülle 19 herum angeordnet sind. Zum Zwecke der Übersichtlichkeit werden in F i g. 2 nur zwei Rippen 28 gezeigt. Jede Rippe 28 erstreckt sich über eine Länge von 3 cm von dem oberen Ende der Metallhülle 19 und hat eine Breite von 1 cm. Auf diese Weise hat jede Rippe 28 eine Oberfläche von etwa 6 cm2, so daß die Gesamtoberfläche der Rippen 28 etwa 144 cm2 beträgt.A series of 24 molybdenum ribs 28 , each 0.1 mm thick, are attached to the metal shell 19 and extend radially inward from the inner surface of this metal shell, the ribs 28 being equally spaced from one another around the axis of the metal shell 19. For the sake of clarity, FIG. 2 only two ribs 28 are shown. Each rib 28 extends 3 cm in length from the top of the metal shell 19 and has a width of 1 cm. In this way, each rib 28 has a surface area of approximately 6 cm 2 so that the total surface area of the ribs 28 is approximately 144 cm 2.

Eine Metallscheibe 29 ist über dem Innern der Metallhülle 19 in gleicher Höhe mit den unteren Enden der Rippen 28 befestigt, wobei die Scheibe 29 als Tragstütze für einen Eisen-Wasserstoff-Widerstand 30 dient, der in dem unteren Teil der Metallhülle 19 eingeschlossen ist. Eine Anzahl von Löchern 31 ist in der Wand des unteren Teiles der Metallhülle 19 ausgebildet, um die Wärmeleitung von den Rippen 28 auf das Entladungsgefäß 1 über die Metallhülle 19 und die Scheibe 20 im Betrieb zu verringern.A metal disk 29 is fastened above the interior of the metal shell 19 at the same height as the lower ends of the ribs 28, the disk 29 serving as a support for an iron-hydrogen resistor 30 which is enclosed in the lower part of the metal shell 19. A number of holes 31 are formed in the wall of the lower part of the metal shell 19 in order to reduce the conduction of heat from the ribs 28 to the discharge vessel 1 via the metal shell 19 and the disc 20 during operation.

Das untere Ende des Hauptkörpers des Entladungsgefäßes 1 ist teilweise durch die keramische Scheibe 20 geschlossen, welche den Hauptkörper des Entladungsgefäßes 1 von einer Endkammer 32 trennt, in der ein Einfüllstutzen (nicht gezeigt) für die Gasfüllung der Röhre untergebracht ist, wobei der Hauptkörper mit der Endkammer 32 über eine Anzahl von Löchern, wie z. B. das Loch 33 in der Scheibe 20, in Verbindung steht. Elektrische Zuführungen 34 für die thermionische Kathode 4, die Stauplatte 12, die Heizwicklung 15, den Eisen-Wasserstoff-Widerstand 30 und ein in den Einfüllstutzen eingebautes Heizelement sind durch die Wand der Endkammer 32 abgedichtet.The lower end of the main body of the discharge vessel 1 is partial closed by the ceramic disc 20, which is the main body of the discharge vessel 1 separates from an end chamber 32 in which a filler neck (not shown) for the Gas filling the tube is housed, the main body with the end chamber 32 through a number of holes, such as. B. the hole 33 in the disc 20, in connection stands. Electrical feeds 34 for the thermionic cathode 4, the baffle plate 12, the heating coil 15, the iron-hydrogen resistor 30 and one in the filler neck built-in heating elements are sealed by the wall of the end chamber 32.

Ein Teil der Herstellung der Röhre wird jetzt beschrieben. Nachdem die Elektrodenzusammenstellung in den Hauptkörper des Entladungsgefäßes 1 eingebaut worden ist, wird das Entladungsgefäß 1 evakuiert, und die Elektrodenzusammenstellung wird mehrere Stunden lang auf eine Temperatur von 700° C erhitzt. Ein ausreichender Strom wird dann durch die Heizwicklung 15 geschickt, um die Temperatur der Kathode auf etwa 1150° C zu erhöhen und die thermionische Kathode 4 dadurch zu entgasen. Der Entgasungsvorgang wird 2 bis 3 Stunden lang durchgeführt, und während dieses Vorganges wird Elektronen emittierendes Material, das Barium enthalten kann, von der thermionischen Kathode 4 verdampft und praktisch auf der ganzen Oberfläche der Rippen 28 und auch auf der Innenfläche der Metallhülle 19 abgelagert. Abschließend wird das Entladungsgefäß 1 mit Deuterium gefüllt und abgedichtet.Part of the manufacture of the tube will now be described. After the electrode assembly has been installed in the main body of the discharge vessel 1, the discharge vessel 1 is evacuated and the electrode assembly is heated to a temperature of 700 ° C. for several hours. A sufficient current is then sent through the heating coil 15 to raise the temperature of the cathode to about 1150 ° C. and thereby degas the thermionic cathode 4. The degassing process is carried out for 2 to 3 hours, and during this process electron-emitting material, which may contain barium, is vaporized from the thermionic cathode 4 and deposited on practically the entire surface of the ribs 28 and also on the inner surface of the metal shell 19. Finally, the discharge vessel 1 is filled with deuterium and sealed.

Es wurde gefunden, daß beim Betrieb der oben beschriebenen Röhre bei Verwendung einer Heizleistung von etwa 100 Watt die Rippen 28 beträchtlich zum Gesamtanodenstrom der Röhre beitragen, vorausgesetzt, daß die Röhre kurze Stromimpulse führt (die typischerweise eine Dauer von 5 Mikrosekunden haben). Tatsächlich wurde gefunden, daß bei Impulsen dieser Dauer die Rippen 28 den größeren Teil des Anodenspitzenstromes beitragen. Die Innenfläche der Metallhülle 19 trägt ebenfalls in gewissem Umfang zum Anodenstrom bei, vorausgesetzt, daß die Röhre kurze Stromimpulse führt; da aber die Fläche dieser Oberfläche beträchtlich geringer als die Fläche der Rippen 28 ist, ist der von der Innenfläche der Metallhülle 19 beigetragene Strom beträchtlich geringer als der von den Rippen 28 beigetragene Strom. Die Temperatur der Rippen 28 erreicht nicht einen ausreichend hohen Wert, so daß die Elektronenemission von den Rippen auf Grund thermionischer Emission auftritt, und es wird angenommen, daß diese Emission eine photoelektrische Emission ist oder durch Beschuß mit positiven Ionen verursacht wird.It has been found that when the tube described above is operated using about 100 watts of heating power, the fins 28 add significantly to the total anodic current of the tube, provided that the tube carries short current pulses (typically 5 microseconds in duration). In fact, it has been found that for pulses of this duration, the ribs 28 contribute the greater part of the peak anode current. The inner surface of the metal shell 19 also contributes to some extent to the anode current, provided that the tube carries short current pulses; but since the area of this surface is considerably less than the area of the ribs 28, the current contributed by the inner surface of the metal shell 19 is considerably less than the current contributed by the ribs 28. The temperature of the ribs 28 does not become sufficiently high that electron emission from the ribs occurs due to thermionic emission, and it is believed that this emission is photoelectric emission or is caused by bombardment with positive ions.

Es wurde gefunden, daß, wenn die oben beschriebene Röhre lange Stromimpulse führen soll (mit einer Dauer von mehr als einer Millisekunde), es dann notwendig ist, die Heizleistung leicht so zu erhöhen, daß die Temperatur der Rippen 28 steigt, wenn die Rippen 28 beträchtlich zu dem Anodenspitzenstrom beitragen sollen.It has been found that when the tube described above is long current pulses should lead (with a duration of more than a millisecond), it is then necessary is to increase the heating power slightly so that the temperature of the ribs 28 increases, when the ribs 28 are to contribute significantly to the peak anode current.

Es wurde gefunden, daß bei der oben beschriebenen Röhre die Heizleistung, die erforderlich ist, um der Röhre zu ermöglichen, Stromimpulse mit einer Höhe von 2500 Ampere und einer Dauer von 5 Mikrosekunden zu führen, nur etwa 100 Watt beträgt. Dies kann mit einer Gasentladungsröhre verglichen werden, die ebenfalls einen. Wärmeschild aufweist, der die Kathode umgibt, und die Stromimpulse ähnlicher Höhe und Dauer führen kann, bei der jedoch der Wärmeschild nicht mit irgendwelchen nach innen hervorstehenden Abschnitten versehen ist. In diesem Fall wurde gefunden, daß die Heizleistung, die benötigt wurde, um die Röhre in die Lage zu versetzen, solche Stromimpulse zu führen, etwa 300 Watt betrug. Auf diese Weise ist zu ersehen, daß die vorliegende Erfindung eine Gasentladungsröhre vorschlägt, bei der eine beträchtliche Ersparnis an Heizleistung ohne jede Herabsetzung der Stromgröße der Röhre erzielt werden kann.It was found that in the case of the tube described above, the heating power, which is required to enable the tube to generate current pulses with a magnitude of 2500 amps and a duration of 5 microseconds is only about 100 watts. This can be compared to a gas discharge tube, which also has a. Heat shield surrounding the cathode, and the current pulses of similar height and duration but the heat shield does not protrude with any inward Sections is provided. In this case, it was found that the heating power that was needed to enable the tube to carry such current pulses, was about 300 watts. Thus it can be seen that the present invention proposes a gas discharge tube in which a considerable saving in heating power can be achieved without any reduction in the current magnitude of the tube.

Darüber hinaus wird anerkannt werden, daß, da die Rippen 28 in der oben beschriebenen Röhre nicht auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt werden müssen, bei der die Elektronenemission von den Rippen 28 eine thermionische Emission ist, eine beträchtliche Ersparnis an Heizleistung gegenüber bekannten Röhren erzielt wird, bei denen die vorgesehenen radialen Rippen auf eine für eine thermionische Emission ausreichende Temperatur erwärmt werden.In addition, it will be appreciated that since the ribs 28 are in the tube described above cannot be heated to a sufficiently high temperature in which the electron emission from the ribs 28 is a thermionic emission is achieved a considerable saving in heating power compared to known tubes is where the provided radial ribs on one for a thermionic Emission sufficient temperature to be heated.

Selbstverständlich braucht in einer Anordnung nach einer anderen als der oben beschriebenen Möglichkeit die Metallhülle 19 nicht innerhalb der Röhre elektrisch mit der thermionischen Kathode 4 verbunden zu sein. Statt dessen kann eine getrennte elektrische Zuleitung für die Metallhülle 19 vorgesehen werden, so daß beim Betrieb die Metallhülle 19 und die thermionische Kathode 4 elektrisch außerhalb der Röhre miteinander verbunden werden können.Needless to say, in an arrangement after another than the possibility described above, the metal shell 19 is not inside the tube to be electrically connected to the thermionic cathode 4. Instead, you can a separate electrical lead can be provided for the metal shell 19, so that the metal shell 19 and the thermionic cathode 4 electrically outside during operation the tube can be connected to each other.

Claims

Claims: 1. Gas discharge tube with heated cathode, whose cylindrical radiator at least partially from a coaxially arranged., is also enclosed in a substantially cylindrical metal shell, which acts as the cathode switched and with protruding inwards towards the radiator, the radiator but not touching, radially extending ribs is provided, the surfaces of which are provided with activation material and as large-area, electron-emitting Cathode surface are used, d u r c h marked that of the metal shell (19) enclosed heating element (14) designed as a thermionic, activated cathode is and the ribs (28) of the metal shell (19) through Evaporation of Activation material from the thermionic cathode during manufacture of the Tube are activated at least over an area twice as large as the activated surface of the thermionic cathode, the thermionic cathode (4) and the metal shell (19) provided with the ribs are electrically connected to one another are, so that both the thermionic emission of the heated cathode (4) and the emission from the colder rib surfaces of the metal shell (19) to the total anode current contribute to the tube.

2. Gas discharge tube according to claim 1, characterized in that that the activated surface of the ribs is at least four times as large as that activated surface of the thermionic cathode (4).

3. Gas discharge tube after Claim 2, characterized in that the activated surface of the ribs at least is ten times as large as the activated surface of the thermionic cathode (4).

4. Gas discharge tube according to claim 1 or the following, characterized in that hydrogen is used as gas filling.

5. Gas discharge tube according to claim 1 or the following, characterized in that the thermionic cathode is an impregnated Cathode is.

6. Gas discharge tube according to claim 1 or the following, characterized in that that the tube still contains at least one control electrode. Considered Publications: German patent specifications No. 611242, 616 028, 908166, 612 633.